第六章-常用金属材料ppt.ppt

Fe－Cu原电池原理图 H2SO4水溶液 Fe Cu － ＋ H2 e Fe2+ 合金中的原电池： 　　在合金中，由于组成合金的相不同，而不同相的电极电位有高有低，因此就会形成无数个原电池。 例如： 　　钢中的珠光体，由F和Fe3C组成，F的电极电位低，为阳极，Fe3C的电极电位高，为阴极，如果钢的表面覆盖了酸性介质（如酸雨），则作为阳极的F（钢的基体）就会被腐蚀掉，从而造成钢的腐蚀。 防止金属电化学腐蚀的措施： 室温下获得单相组织 例如：加入＞24%Ni，室温下可获得单相奥氏体组织。 提高金属基体的电极电位 例如：加入＞13%Cr，Fe的电极电位从－0.56V跃增至0.2V。 金属表面形成钝化膜 例如：加入Cr、Al、Si可在金属的表面形成致密的氧化膜，将金属与介质分隔开。 铁素体不锈钢 　 ①化学成分特点 　　 高铬低碳：碳含量：＜0.15，铬含量：12～30%。 ②典型钢号 　　 Cr17型：1Cr17 　　 随Cr%的增加，基体电极电位提高，并在室温获得单相F。 铁素体不锈钢 ③热处理特点及组织 　　 铁素体不锈钢在加热、冷却时不发生组织转变，组织始终为F，因此不能通过热处理进行强化。 铁素体不锈钢可采用冷塑性变形，通过加工硬化提高强度。 ④应用 　　 硝酸、氮肥、磷酸工业中的耐蚀零件。 合成氨厂 硝酸生产装置 铁素体不锈钢制品 广泛用于硝酸和氮肥工业的耐蚀件。 1Cr17削片刀 铁素体不锈钢水加热器 马氏体不锈钢 ①化学成分特点 　　 碳含量：0.1～0.45%；铬含量：12～14% ②典型钢号 　　 Cr13型：1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13 　　 随C%的增加，强度、硬度增大，但耐腐蚀性降低。 马氏体不锈钢 ③热处理特点及组织 　　 预备热处理：完全退火或高温回火。 　　 最终热处理：淬火（1000～1100?C）→ 回火。 　　 对1Cr13、2Cr13：高温回火（600～700?C），组织：S回。 　　 对3Cr13、4Cr13：低温回火（200～300?C），组织：M回。 ④应用 　　 1Cr13、2Cr13：汽轮机叶片、水压机阀等。 　　 3Cr13、4Cr13：医用手术刀、耐蚀弹簧等。 1Cr13、2Cr13 用于要求塑韧性较高的耐蚀件，如汽轮机叶片等. 汽轮机叶片 透平转轮 ②3Cr13、4Cr13 医疗器械 不锈钢刀 用于要求耐蚀、耐磨件，医疗器械、量具等。 3、奥氏体不锈钢 主要是18-8（18Cr-8Ni）型不锈钢。低碳高铬。 性能特点：具有良好的耐蚀性，冷热加工性及可焊性。高的塑韧性,无磁性。 热处理：采用固溶处理。即加热到1100℃使碳化物溶解后水冷。 组织为单相奥氏体。 3、奥氏体不锈钢 常用钢种 为1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti，广泛用于化工设备及管道. 应力腐蚀 奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀。即在特定合金-环境体系中，应力与腐蚀共同作用引起的破坏。应力腐蚀易在含Clˉ的介质中发生，裂纹为树枝状。 常用钢种 反应釜 (316L) 大型化工储罐(304) 热交换器(316L) 为1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti 广泛用于化工设备及管道。 ④ 应力腐蚀 发生应力腐蚀奥氏体不锈钢管道内壁 应力腐蚀裂纹 奥氏体不锈钢易发生应力腐蚀。即在特定合金-环境体系中，应力与腐蚀共同作用引起的破坏。应力腐蚀易在含Clˉ的介质中发生，裂纹为树枝状。 二.耐热钢 　　 耐热钢是指在高温下具有一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的钢种。 　 耐热性的两层涵义： 　 ①热稳定性 表现为金属在高温下的抗氧化能力，即高温抗氧化性。 　　 ②热强性 表现为金属在高温下具有高的强度，即高温强度。 　 气轮机叶片 飞机发动机 过热器 珠光体耐热钢 ①典型钢号：12Cr1MoV，工作温度：350～550?C ②热处理：正火（950～1050?C）→ 高温回火（600～750?C）。 　 ③组织：P+F ④应用：锅炉管等。 600℃以下的锅炉零件,压力容器，热交换器等。 烟管式锅炉 锅炉管 （1）珠光体耐热钢 马氏体耐热钢 ①典型钢号：1Cr13、2Cr13，工作温度：550～600?C ②热处理：淬火（＞1000?C）→ 高温回火（600～700?C）。 　 ③组织：S回 ④应用：内燃机叶片、排气阀等。 （2）马氏体耐热钢 汽轮机叶片 1Cr13、1Cr11MoV用于550℃以下汽轮机叶片； 汽车阀门 锅炉安全泄压阀(2Cr13) 4Cr9Si2是汽车阀门用钢。 奥氏体耐热钢 ①典型钢号：1Cr1